JPH0356006A

JPH0356006A - 搬送装置

Info

Publication number: JPH0356006A
Application number: JP1189528A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Sakamoto; 俊治坂本; Toshihiko Hoshino; 星野　俊彦
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1991-03-11
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: JP2547855B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、生産ライン等において被搬送物を搬送する搬
送装置に関し、特に、リニアモータを用いたものに関す
る。

（従来の技術）最近、生産工場の生産ラインでは、被搬送物を速やかに
かつ静かに搬送することが生産の効率アップ化を図った
り、あるいは作業環境を良くする観点等から望まれてお
り、このような搬送装置としては、リニアモータコイル
とリアクション部材とからなるリニアモー夕を用いたも
のが知られている。このリニアモー夕を用いた搬送装置
は、例えば第９図に示すように、リニアモータａを構成
するりニアモータコイル｝，，　　ｂ，・・・およびリ
アクション部材Ｃのうちの一方（図ではりニアモータコ
イルｂ，ｂ，・・・）を固定子として複数のローラｄ，
　　ｄ，・・・からなるローラコンベアｅに沿って配置
するとともに、他方（図ではリアクション部材Ｃ）を可
動子として被搬送物たるパレットｆに取付部材ｇを介し
て取り付け、このリニアモータコイルｂ，ｂ，・・・と
リアクション部材Ｃとの間の電磁作用によって可動子（
リアクション部材Ｃ）に生ずる推力Ｆにより、該可動子
（リアクション部材Ｃ）を介して上記パレットｆおよび
その上に載置されたものを搬送するように構戊されてい
る。

そして、この種のりニアモータを用いた搬送装置におい
ては、通常、各作業ステーションのりニアモータａに対
応してそれぞれコントローラを設け、相隣るステーショ
ン間でパレットｆを搬送するときには、各ステーション
毎に設けられたエンコーダにより検出されたパレットｆ
の搬送速度がコントローラに入力され、該コントローラ
によるリニアモータａの作動制御に供される。

また、特開昭５５−８６３０７号公報には、リニアモー
夕を用いた搬送装置において、被搬送物を各ステーショ
ンの所定位置に正確に停止させるために、補助駆動装置
として直流式サーボモータを装備し、被搬送物が各ステ
ーションに近づいたとき、リニアモー夕の駆動を停止し
、上記サーボモー夕の駆動に切り換えて被搬送物を各ス
テーションの停止位置にまで搬送することが開示されて
いる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記リニアモー夕と回転式モータたるサーボ
モータとについての推カー速度特性を比較すると、第１
１図に示すように、リニアモー夕は始動時等の低速領域
で大きな推力を発生し、サーボモータは始動してから所
定時間後の高速領域で大きな推力を発生する。このこと
から、搬送装置の駆動手段としては、第１０図に示すよ
うに、搬送初期の加速を必要とする加速領域および搬送
終期の減速を必要とする減速領域などの低速領域ではり
ニアモー夕を、加速後に所定速度（高速）となる高速領
域ではサーボモータをそれぞれ用いることが望ましい。

しかし、上記リニアモー夕が、単にエンコーダをローラ
などを介してパレットに押し付けることによって間接的
にとらえられたパレットの搬送速度に基づいて作動制御
されるため、パレットとローラとの間に滑りが生じるこ
とにより、実質オープンルーフの制御系となることに起
因してパレットの搬送時における搬送速度が、第１０図
の仮想線で示すように変動することがあり、リニアモー
夕による低速領域（加速領域）からサーボモータによる
高速領域（定速領域）、およびサーボモータよる高速領
域からりニアモー夕による低速領域（減速領域）への各
変速ポイントにズレが生じ、これにより搬送全般の制御
精度にばらつきが生じることになる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、リニアモー夕とサーボモータとを効
果的に且つ効率良く併用し、全運転領域における搬送制
御精度および高速化等を図り得る搬送装置を提供せんと
するものである。また、リニアモータおよびサーボモー
タのいずれか一方の故陣時における搬送を可能にするこ
とも目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達或するため、本発明の解決手段は、搬送装
置として、複数のステーションを有するラインの各ステ
ーションにそれぞれリニアモータユニットとサーボモー
タユニットとを設けるとともに、相隣るステーション間
での被搬送物の搬送状態を検出する搬送状態検出手段と
、該搬送状態検出手段の出力を受け、搬送初期の加速領
域および搬送終朋の減速領域の各々少なくとも一部を含
む搬送初期領域および搬送終期領域では上記リニアモー
タユニットとサーボモータとの駆動により被搬送物を搬
送し、搬送中期の定速領域のうちの少なくとも一部を含
む搬送中期領域では上記サーボモータユニットの駆動に
より被搬送物を搬送するようにリニアモータユニットお
よびサーボモータユニットの作動を制御する制御手段と
を備える構成とするものである。

（作用）上記の構成により、本発明の搬送装置では、相隣るステ
ーション間で被搬送物を搬送する場合、搬送状態検出手
段で検出された搬送状態に基づいて、制御手段の制御の
下に、搬送初期の加速領域および搬送終期の減速領域の
各々少なくとも一部を含む搬送初期領域および搬送終期
領域ではりニアモータユニットとサーボモータユニット
との駆動によって搬送が行われ、搬送中期の定速領域の
少なくとも一部を含む搬送中期領域ではサーボモータユ
ニットの駆動によって搬送が行われる。すなわち、サー
ボモータユニットが搬送時に常時駆動しているので、低
速領域（搬送初期領域および搬送終期領域）でのみリニ
アモータユニットによる搬送が行われて該リニアモータ
ユニットが実質的にオーブンルーブとなることが位置決
め精度の高いサーボモータユニットによって補われ、加
速領域（低速領域）から定速領域（高速領域）、および
定速領域から減速領域（低速領域）への各変速ポイント
にズレが生じることがない。このことによって、搬送の
安定化および停止位置精度が向上して全運転領域での搬
送制御制度−が向上する。

また、上記の如く搬送初期領域および搬送終期領域では
りニアモータユニットとサーボモータユニットとの推力
の和によって低速領域における搬送が行われることから
、この低速領域の加速力および減速力が効果的に高めら
れることになる。

さらに、上記の如く搬送初期領域および搬送終期領域で
はりニアモータユニットとサーボモータとの駆動によっ
て搬送が行われ、搬送中期領域ではサーボモータユニッ
トの駆動によって搬送が行われることから、いずれか一
方のユニットが故障、すなわちリニアモータユニットが
故障してもサーボモータユニットが搬送時に常時駆動し
ていることから搬送が可能となる一方、サーボモータユ
ニットが故障してもリニアモータユニットの推力により
先攻するステーションまで搬送させることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例として搬送装置
Ａを車両組立ラインに適用した場合を示し、この搬送装
置Ａは、被搬送物としてのパレットＰを、その上にボデ
ィＢを載置した状態で相隣る作業ステーションＳＴ，〜
ＳＴ２間（図ではこのうちの２箇所のみ示す）を一定時
間内で搬送するものである。上記パレットＰは、搬送ラ
イン両側の支持部材１，１に回動可能に取り付けられた
多数のロ〜ラ２，２，・・・からなるローラコンベア３
により支持され、該ローラコンベア３上を摺動しながら
搬送されるようになっている。

上記両支持部材１，１の内側には、例えば櫛歯状の鉄芯
に励起コイルを巻回してなる固定子としての多数のりニ
アモータコイル１０，１０，・・・からなる二つの固定
子列１１，１１が並設されている。上記各固定子列１１
の両側には、搬送方向に延びる２条のガイドレール１２
．１２が配置され、後述するリアクション部材１４を上
記各固定子列１１に沿ってガイドするようになっている
。

また、上記各固定子列１１南側のガイドレール１２．１
２には、第１プレート１３が移動可能に係合せしめられ
て配置され、該第１プレート１３の下面には、例えば鉄
とアルミニウムをプレート状に積層してなる可動子とし
てのリアクション部材１４が一体的に取り付けられてい
る。また、上記第１プレート１３の上面には、上方に延
びる第２プレート１５が一体的に取り付けられ、該第２
プレート１５には、搬送方向前方（第１図の左側）に延
びるピストンロッド１６ａを有する前後シリンダｌ６が
配置され、該前後シリンダ１６のピストンロッド１６ａ
先端には筒部材１７が連結されている。該筒部材１７は
、上記第２プレート１５に支軸１８回りに回動可能に支
持され、かつ筒部材１７の内部には、上記パレットＰの
裏面に設けられた保合突起部材１つに係合可能な係合ブ
ロック２０を先端に有するロッド２１の基端部が嵌挿支
持されており、該ロッド２１にはコイルスプリング２２
が外嵌されている。そして、上記各固定子列１１に設け
られたリアクション部材１４は、各固定子列１１の各リ
ニアモータコイル１０との間の電磁作用によって生ぜし
められた推力により、上記各固定子列１１に沿って搬送
方向後方側に移動させられ、これにより、上記パレット
Ｐを上記係合突起部材１９に係合ブロック２０を係合さ
せた状態でパレットＰ上のホディＢを相隣る作業ステー
ションＳＴＩ〜ＳＴ２間を一定時間内で順送りに搬送す
るようになっている。よって、上記リニアモータコイル
１０とリアクション部材１４とでリニアモータユニット
２３が構成されており、このリニアモータユニット２３
は、各作業ステーションＳＴ＋　．ＳＴ２毎に一つの割
合いで設けられている。

搬送装置Ａは、その駆動手段として上記リニアモータユ
ニット２３とは別に各作業ステーションＳＴ＋　．ＳＴ
２にサーボモータユニット３１を備えている。該サーボ
モータユニット３１は、第４図および第５図に詳示する
ように、回転軸３２ａを上方に向けた状態で二つの固定
子列１１，１１間に支持台３８により支持して配置され
たサーボモータ３２と、該サーボモータ３２に対向して
パレットＰの下面にその長手方向（搬送方向）に延びて
設けられ、両側面に各々歯部を有するラック部材３３と
、上記サーボモータ３２の回転軸３２ａに装着された第
１ピニオン３４と、該第１ピニオン３４と上記ラック部
材３３の一方の側面の歯部とに噛合する第２ピニオン３
５と、該第２ピニオン３４とは反対側の位置で上記第１
ビニオン３４と噛合する第３ピニオン３６と、該第３ピ
ニオン３６と上記ラック部材３３の他方の側面の歯部と
に噛合する第４ビニオン３７とを備え、上記サーボモー
タ３２の回転力を一連のピニオン３４〜３７とラック部
材３３とにより直線方向への駆動力に変換してパレット
Ｐを搬送するように構成されている。尚、ビニオン３４
〜３７は支持台３８上に設けられたギヤボックス３９に
より覆われている。

ここで、被搬送物たるパレットＰを下流側の作業ステー
ションＳＴ２に搬送した後は、前後シリンダ１６の伸張
作動によってロッド２１を支軸１８回りに第１図時計方
向に回動させることにより、係合突起部材１つに対する
係合ブロック２０の係合状態を解除して斜め下方に退避
させ、この状態で、下流側の作業ステーションＳＴ２に
移動しているリアクション部材１４を上流側の作業ステ
ーションＳＴ＋へ移動させるようになっている。また、
パレットＰがリニアモータ２３の作動によりローラコン
ベア３の各ローラ２を乗り移るときなどに上下方向の変
動が生ずるが、この変動はロッド２１に外嵌されたコイ
ルスプリング２２によって吸収され、これによりリアク
ション部材１４に上下方向の変動が生じないようになっ
ている。

そして、第６図に示すように、上記各ステーションＳＴ
Ｉ　，ＳＴ２には、相隣る作業ステーションＳ　Ｔ　＋
〜ＳＴ２間でのパレットＰの搬送速度を検出する速度セ
ンサ４１が設けられている。また、上記各ステーション
ＳＴ，，ＳＴ２には、上記サーボモータ３２の回転数を
検出するエンコーダ４２が設けられている。そして、上
記速度センサ４１とエンコーダ４２とによって、相隣る
作業ステーションＳＴＩ〜Ｓ７２間でのパレットＰの搬
送状態を検出する搬送状態検出手段４３が構成されてい
る。

さらに、第６図は搬送装置Ａの制御部のブロック構成を
示す。同図中、５１は相隣る作業ステーションＳＴＩ〜
ＳＴＺ間に跨がって設けられ、該各作業ステーションＳ
Ｔ，，ＳＴ２のりニアモータユニット２３およびサーボ
モータユニット３１の作動を制御する制御手段としての
ステーションコントローラであって、該ステーションコ
ントローラ５１は、リニアモータユニット２３の作動（
詳しくはりニアモータコイル１０の励磁）を制御するり
ニアモータコントローラ５２と、サーボモータユニット
３１の作動（詳しくはサーボモータ３２の回転）を制御
し、且つ上記エンコーダ４２，４２からの信号つまり回
転情報に基く搬送状態検出手段４３からの搬送状態を受
け、各作業ステーションＳＴ＋　．Ｓ７２間におけるパ
レットＰの位置情報をフィードバック制御するサーボモ
ータコントローラ５３と、該サーボモータコントローラ
５３からの出力を受け、ホストコンピュータ５４から入
力された車種情報等に基づいて上記リニアモータコント
ローラ５２およびサーボモータコントローラ５３（サー
ボモータ３２）に対し制御のオンオフ切換えを指令する
とともに、上記速度センサ４１，４１からの信号つまり
速度情報によりリニアモータコントローラ５２に加減速
度の指令値を与える全体制御部５５とからなる。尚、５
６はリニアモータコントローラ５２およびサーボモータ
コントローラ５３の各出力部に設けられた増幅器（リニ
アモータコントローラ５２に接続された増幅器５６は具
体的には位相制御を行うサイリスタ回路など）である。

次に、上記ステーションコントローラ５１によるリニア
モータユニット２３およびサーボモータユニット３１の
作動制御に基づいたパレットＰの搬送制御を、第７図お
よび第８図を用いて説明する。第７図は制御フローを示
し、第８図は搬送の速度変化を示す。

第７図において、先ず、ステップＳ１で車種情報を受信
し、ステップＳ２でその車種（ひいてはボディＢ等の載
置物の重量を含むパレット重ｊｌ）に応じて速度制御パ
ターンを選択する。しかる後、ステップＳ３でこの選択
した速度制御パターンに従ってリニアモータユニット２
３を作動させるとともに、ステップＳ４でリニアモータ
ユニット２３の作動と同期してサーボモータコントロー
ラ５３の制御をＯＮＬてサーボモータユニット３１の作
動を開始する。そして、ステップＳ５においてリニアモ
ータユニット２３およびサーボモータユニット３１の加
速を開始し、また、リニアモータユニット２３およびサ
ーボモータユニット３１の加速搬送開始時点ｔＡからの
経過時間ｔを計測する。

そして、ステップＳ６で経過時間ｔが定速搬送開始時点
１日　（第８図参照）よりも小さいか否かを判定し、そ
の判定がＮＯのときつまり定速搬送開始時点ｔＢを経過
したとき、ステップＳ７でリニアモータコントローラ５
２の制御をＯＦＦＬてリニアモータユニット２３の作動
を停止し、サーボモータユニット３１の駆動のみによっ
てパレットＰを搬送する。尚、加速搬送開始時点ｔＡと
定速搬送開始時点ｔＢとの間は、リニアモータユニット
２３の駆動とサーボモータユニット２３の駆動とを同期
させるための同期期間としての意義を有する。

続いて、ステップＳ８で経過時間ｔが減速搬送開始時点
１こよりも小さいか否かを判定し、その判定がＮｏの減
速搬送開始時点ｔｃを経過したとき、ステップＳ９でリ
ニアモータユニット２３およびサーボモータユニット３
１による制動を働かせて威速を開始する。

その後、ステップＳＩＯで経過時間ｔが停止時点ｔｏよ
りも小さいか否かを判定し、その判定がＮＯの停止時点
ｔＯを経過したとき、ステップＳｌ＋でリニアモータユ
ニット２３およびサーボモータユニット３１の作動を共
に停止する。以上によって、相隣る作業ステーションＳ
Ｔ＋〜Ｓ７２間でのステーションコントローラ５１によ
るパレットＰの搬送が終了する。

したがって、上記実施例においては、相隣るステーショ
ンＳＴ＋〜ＳＴ２間でボディＢを載置したパレットＰを
搬送する場合、ステーションコントローラ５１の制御の
下に、搬送初期の加速領域となる搬送初期領域および搬
送終期の減速領域となる搬送終期領域ではりニアモータ
ユニット２３とサーボモータユニット３１との駆動によ
って搬送が行われ、搬送中期の定速領域となる搬送中期
領域ではサーボモータユニット３１の駆動によって搬送
が行われる。すなわち、サーボモータユニット３１が搬
送時に常時駆動しているので、低速領域（搬送初期領域
および搬送終期領域）でのみリニアモータユニット２３
による搬送が行われて全体の制御として実質的にオープ
ンループとなることが位置決め精度の高いサーボモータ
ユニット３１によって補われ、加速領域（搬送初期領域
）から定速領域（搬送中期領域）、および定速領域から
減速領域（搬送終期領域）への各変速ポイントにズレが
生じることがなくなる。このことにより、搬送の安定化
および停止位置精度が向上して搬送全般（搬送初期，搬
送終期領域および搬送中期領域）の制御精度の向上を図
ることができる。

また、上記の如く搬送初期領域および搬送終期領域では
りニアモータユニット２３とサーボモータユニット３１
との推力の和によって低速領域における搬送が行われる
ことから、これらの低速領域の加速力および減速力の効
果的な向上を図ることができる。

さらに、上記の如く搬送初期領域および搬送終期領域で
はりニアモータユニット２３とサーボモータ３１との駆
動によって搬送が行われ、搬送中期領域ではサーボモー
タユニット３１の駆動によって搬送が行われることから
、リニアモータユニット２３が故障してもサーボモータ
ユニット３１が搬送時に常時駆動していることから搬送
が可能となる一方、サーボモータユニット３１が故障し
てもリニアモータユニット２３の推力により先攻するス
テーションまで搬送させることができ、いずれか一方の
ユニット２３（３１）の故障時の搬送を可能にすること
ができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例を包含するものである。

例えば、上記実施例では、加速領域および減速領域を全
てリニアモータユニット２３とサーボモータユニット３
１との駆動によりボディＢを載置したパレットＰを搬送
したが、加速領域および減速領域の各々少なくとも一部
を含む搬送初期領域および搬送終期領域、すなわち加速
領域中および減速領域中の少なくとも一部分となる搬送
初期領域および搬送終期領域においてリニアモータユニ
ツ１・とサーボモー夕との駆動によりボデイを載置した
パレットが搬送されるようにしても良いのは勿論である
。また、搬送初期領域および搬送終期領域がそれぞれ搬
送中期の定速領域の一部を含むようにし、これらの各領
域においてリニアモータユニットとサーボモータユニッ
トとの駆動によりボディを載置したパレットが搬送され
るようにしても良い。

また、上記実施例では、搬送装置Ａを車両組立ラインに
適用した場合を示したが、本発明はこれに限らず、他の
被搬送物を搬送する場合にも適用することができるのは
勿論である。

（発明の効果）以上の如く、本発明の搬送装置によれば、位置決め精度
の高いサーボモータユニットが搬送時に常時駆動し、搬
送初期および終期領域でのみ駆動するりニアモータユニ
ットの制御が実質的にオーブンループとなることを補う
ので、各変速ポイントにズレが生じることがなくなり、
搬送の安定化および停止位置精度が向上して搬送全般の
制御精度を向上させることができるとともに、搬送初期
および終期領域ではりニアモータユニットとサーボモー
タユニットとの駆動によって搬送が行われることから搬
送初期および終期領域における加速力および減速力が効
果的に高められて搬送の高速化を図ることができること
になる。しかも、リニアモータユニットが故障してもサ
ーボモータユニットが搬送時に常時駆動して搬送が可能
となる一方、サーボモータユニットが故障してもリニア
モータユニットの推力によって搬送させることができ、
いずれか一方のユニットの故障時の搬送を可能にするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は搬送装置の側面図、第２図は同平面図、第３図は
第１図の■一■線における断面図、第４図はサーボモー
タユニットの構成をギヤボックスを切り開いて見た正面
図、第５図は第４図のＶ−ｖ線における断面図、第６図
は搬送装置の制御部のブロック構成図、第７図は制御フ
ローを示すフローチャート図、第８図は搬送の速度変化
を示す特性図である。第９図は従来例を示す第１図相当
図、第１０図は低速領域でリニアモー夕による駆動を高
速領域でサーボモータによる駆動をそれぞれ行うように
した場合の第８図相当図、第１１図はりニアモー夕とサ
ーボモータとの推力一速度特性を示す特性図である。Ａ・・・搬送装置Ｐ・・・パレット（被搬送物）ＳＴ＋，ＳＴ２・・・作業ステーション２３・・・リニ
アモータユニット３１・・・サーボモータユニット４３・・・搬送状態検出手段５１・・・ステーションコントローラ（制御手段）第８
図第７図弔１０図Ｆ第９図１度ニ゜［；１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のステーションを有するラインの各ステーシ
ョンにそれぞれリニアモータユニットとサーボモータユ
ニットとが設けられており、相隣るステーション間での
被搬送物の搬送状態を検出する搬送状態検出手段と、該
搬送状態検出手段の出力を受け、搬送初期の加速領域お
よび搬送終期の減速領域の各々少なくとも一部を含む搬
送初期領域および搬送終期領域は上記リニアモータユニ
ットとサーボモータとの駆動により被搬送物を搬送し、
搬送中期の定速領域のうちの少なくとも一部を含む搬送
中期領域は上記サーボモータユニットの駆動により被搬
送物を搬送するようにリニアモータユニットおよびサー
ボモータユニットの作動を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする搬送装置。